Измерение расхода и количества сыпучих материалов

Современное производство часто требует контроля расхода и количества сыпучих материалов. Проще всего эта задача решается на конвейерном транспорте и пневмотранспорте.

В состав устройства для измерения расхода и количества сыпучих материалов при конвейерном транспорте (рис. 10.8) входят следующие элементы:

· взвешивающий транспортер 1;

· питающий бункер 2.

Транспортер приводится в движение с помощью электродвигателя Д. Скорость привода (и, следовательно – движения материала по ленте) измеряется с помощью тахометра Т_г. Масса материала на ленте транспортера определяется взвешивающим устройством ВУ (с коррекцией на массу пустого транспортера). Преобразователи Пр1 и Пр2 формируют сигналы, соответственно, массы m (kg/m³) материала и скорости V (m/s) его перемещения вместе с лентой взвешивающего транспортера. Эти сигналы вводятся в блок перемножения сигналов (Х). Выход последнего в определенном масштабе отражает массовый расход Q_м (kg/s) сыпучего материала .

Рисунок 10.8 – Схема устройства для измерения расхода и количества сыпучих материалов при конвейерном транспорте

Преобразователь Пр3 преобразует сигнал расхода в соответствующий сигнал количества М. При этом для выполнения функций блоков перемножения и интегрирования могут быть использованы вычислительные мощности ЭВМ, используемых в составе АСУ ТП.

Измерение расхода сыпучих материалов при пневматическом транспорте в тех случаях, когда не требуется высокая точность можно осуществить на базе рассмотренного ранее метода сужения потока.

Рисунок 10.9 – Схема устройства для измерения расхода сыпучих материалов при пневмотранспорте методом сужения потока

В трубопроводе до и после пневмокамерного насоса установлены два одинаковых сужающих устройства 1 и 2. По перепаду давлений DР_г несущего газа определяют расход этого газа. Перепад давлений DР_ас на сужающем устройстве в потоке аэросмеси отличается от DР_г вследствие затраты энергии на разгон частиц сыпучего вещества в сужающем канале. Эти величины связаны эмпирическим соотношением:

где – массовая концентрация измельченного вещества на 1кг несущего газа;

К – коэффициент, определяемый соотношением размеров сужающего устройства и размерами частиц вещества.

Коэффициент К определяется расчетом или экспериментально.

Окончательно массовый расход транспортируемого вещества (кг/с) определяется по формуле

где ;

– плотность несущего газа в рабочих условиях (kg/m³);

DР – перепады давлений (Pа).

Более высокую точность обеспечивает измерительная система, в которой производится измерение расхода несущего газа и плотности аэросмеси.

Рисунок 10.10 – Схема устройства для измерения расхода сыпучих материалов при пневмотранспорте методом сужения потока и определения плотности аэросмеси

Расход газа определяется с помощью сужающего устройства 1. Для измерения плотности аэросмеси используется радиоизотопный плотномер 2 в составе источника гамма-излучения и его приемника. Поскольку воздух практически не поглощает гамма-излучение, такой плотномер фактически определяет объемную массу транспортируемого твердого вещества.